JP2016140918A - robot - Google Patents

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智 末吉
Satoshi Sueyoshi
智 末吉
多聞 伊沢
Tamon Izawa
多聞 伊沢
齋藤 洋
Hiroshi Saito
洋 齋藤
孝史 真田
Takashi Sanada
孝史 真田
和宏 埴谷
Kazuhiro Haniya
和宏 埴谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot capable of enlarging a working range while suppressing increase in size of an apparatus.SOLUTION: A robot 1 comprises: a base 3; a slewing part 5 attached to the base 3 in a manner to slew on a first axis Ax1 substantially normal to an installation face on which the base 3 is installed; an arm 7 oscillatably attached to the slewing part 5 for oscillating on a second axis Ax2 horizontal to the installation face; a first motor 20 housed in the slewing part 5 for actuating the slewing part 5 on the first axis Ax1 against the base 3; and a second motor 20 for operating the arm 7 on the second axis Ax2 against the slewing part 5. The first motor 20 includes: a body part 30 shaped to have a smaller size in the output axis Ax than the size substantially perpendicular to said output axis Ax; and a projection 70 protruding from one face 30b of the body part 30 along the direction of the output axis Ax and arranged at a position deviated from the output axis Ax.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、ロボットに関する。   The present disclosure relates to a robot.

特許文献1は、基台と、基台に対してS軸周りに旋回する旋回ベースと、旋回ベースに対してL軸周りに揺動する下部アームと、下部アームに対してU軸周りに揺動する上部アームと、を備えた産業用ロボットを開示している。旋回ベースは、S軸と同軸に配置されたモータにより動作し、下部アームは、L軸と同軸に配置されたモータにより動作し、上部アームは、U軸と同軸に配置されたモータにより動作する。   Patent Document 1 discloses a base, a swing base that swings around the S axis with respect to the base, a lower arm that swings around the L axis with respect to the swing base, and a swing around the U axis with respect to the lower arm. An industrial robot having a moving upper arm is disclosed. The turning base is operated by a motor arranged coaxially with the S axis, the lower arm is operated by a motor arranged coaxially with the L axis, and the upper arm is operated by a motor arranged coaxially with the U axis. .

特開2003−200376号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-200376

ロボットにおいては、広範囲に亘って作業を行うために、動作範囲の拡大が求められている。上記ロボットにおいて動作範囲を拡大するためには、旋回ベースに揺動可能に取り付けられた下部アームの揺動角度を大きくすることが有効である。しかしながら、下部アームの揺動角度は、旋回ベースと下部アームとの接触を回避して設定されるため、制限されている。したがって、下部アームの揺動角度を拡大するためには、旋回ベースと下部アームとの接触を回避する必要があり、そのためには、L軸の位置を旋回ベースに対して高い位置に設置したり、旋回ベースを動作させるモータの出力軸をS軸からずらして配置して旋回ベースの高さを低くしたりする必要がある。しかしながら、いずれの構成においても、装置が大型化するという問題がある。   In a robot, in order to perform work over a wide range, an expansion of an operation range is required. In order to expand the operation range in the robot, it is effective to increase the swing angle of the lower arm that is swingably attached to the turning base. However, the swing angle of the lower arm is limited because it is set to avoid contact between the turning base and the lower arm. Therefore, in order to enlarge the swing angle of the lower arm, it is necessary to avoid contact between the turning base and the lower arm. For this purpose, the position of the L axis is set at a higher position than the turning base. It is necessary to lower the height of the turning base by arranging the output shaft of the motor that operates the turning base so as to be shifted from the S axis. However, in any configuration, there is a problem that the apparatus becomes large.

本開示は、装置の大型化を抑制しつつ動作範囲を拡大することができるロボットを提供すること目的とする。   An object of the present disclosure is to provide a robot capable of expanding an operation range while suppressing an increase in size of the apparatus.

本開示の一側面に係るロボットは、基台と、基台に旋回可能に取り付けられ、基台が設置される設置面に略垂直な方向の第1軸周りに旋回する旋回部と、旋回部に揺動可能に取り付けられ、設置面に水平な第2軸周りに揺動するアームと、旋回部内に収容され、旋回部を基台に対して第1軸周りに動作させる第1モータと、アームを旋回部に対して第2軸周りに動作させる第2モータと、を備え、第1モータは、その出力軸方向における寸法が当該出力軸に略垂直な方向における寸法よりも小さい形状の本体部と、出力軸方向に沿って本体部の一面から突出すると共に、出力軸からずれた位置に配置された突出部と、を有する。   A robot according to one aspect of the present disclosure includes a base, a turning unit that is turnably attached to the base, and that turns about a first axis in a direction substantially perpendicular to an installation surface on which the base is installed, and a turning unit An arm that swings about a second axis that is horizontal to the installation surface, a first motor that is housed in the swivel unit and moves the swivel unit about the first axis relative to the base, A second motor that moves the arm around the second axis with respect to the swivel unit, and the first motor has a body whose dimension in the output shaft direction is smaller than the dimension in the direction substantially perpendicular to the output shaft And a protrusion that protrudes from one surface of the main body along the output shaft direction and is disposed at a position shifted from the output shaft.

本開示によれば、小型化を図りつつ動作範囲を拡大することができる。   According to the present disclosure, the operating range can be expanded while downsizing.

図1は、一実施形態に係るロボットを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a robot according to an embodiment. 図2は、図1に示すロボットの側面図である。FIG. 2 is a side view of the robot shown in FIG. 図3は、図1に示すロボットを後ろから見た図である。FIG. 3 is a view of the robot shown in FIG. 1 viewed from behind. 図4は、モータの外観を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the motor. 図5は、モータの断面構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a cross-sectional configuration of the motor. 図6は、基部及び旋回部の内部の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an internal configuration of the base portion and the turning portion. 図7は、モータの配置を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the arrangement of the motor.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

[ロボットの構成]
図1は、一実施形態に係るロボットを示す斜視図である。図2は、図1に示すロボットの側面図である。図3は、図1に示すロボットを後ろから見た図である。各図に示されるロボット1は、図示しないワークに対して作業を行う産業用ロボットである。
[Robot configuration]
FIG. 1 is a perspective view showing a robot according to an embodiment. FIG. 2 is a side view of the robot shown in FIG. FIG. 3 is a view of the robot shown in FIG. 1 viewed from behind. A robot 1 shown in each figure is an industrial robot that performs work on a workpiece (not shown).

図1〜図3に示されるように、ロボット1は、基台3と、旋回部5と、第1のアーム7と、第2のアーム9と、エンドベース11と、を備えている。基台3、旋回部5、第1のアーム7、第2のアーム9、及びエンドベース11は、ロボット1の基端から先端に向けてこの順に接続されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the robot 1 includes a base 3, a turning unit 5, a first arm 7, a second arm 9, and an end base 11. The base 3, the turning unit 5, the first arm 7, the second arm 9, and the end base 11 are connected in this order from the base end to the tip end of the robot 1.

基台3は、設置面に固定されており、ロボット1全体を支持する。   The base 3 is fixed to the installation surface and supports the entire robot 1.

旋回部5は、基台3上に設けられている。旋回部5は、鉛直方向に延びる第1の軸Ax1を旋回軸として、基台3に対して第1の軸Ax1周りに旋回可能である。旋回部5は、当該旋回部5に収容された第1のモータを動力源として駆動され、第1の軸Ax1周りに旋回する。第1の軸Ax1は、S軸と称されることもある。   The swivel unit 5 is provided on the base 3. The turning unit 5 can turn around the first axis Ax1 with respect to the base 3 with the first axis Ax1 extending in the vertical direction as a turning axis. The turning unit 5 is driven using the first motor housed in the turning unit 5 as a power source, and turns around the first axis Ax1. The first axis Ax1 may be referred to as the S axis.

第1のアーム7は、旋回部5及び第1のアーム7の接続部分(第1のアーム7のうち旋回部5側の端部)6を通る第2の軸Ax2を揺動軸として、旋回部5に対して第2の軸Ax2周りに揺動可能である。旋回部5及び第1のアーム7の接続部分6には、第2のモータが搭載されている。   The first arm 7 swivels about the second axis Ax2 passing through the swivel unit 5 and the connecting portion 6 of the first arm 7 (the end of the first arm 7 on the swivel unit 5 side) as a swing axis. The part 5 can swing around the second axis Ax2. A second motor is mounted on the connecting portion 6 of the turning unit 5 and the first arm 7.

第1のアーム7は、第2のモータを動力源として駆動され、設置面に水平な第2の軸Ax2周りに揺動する。具体的には、第1のアーム7は、図6に示されるように、設置面に略垂直な方向で且つ第2の軸Ax2を通る基準線LSに対して、第1方向D1(前方)に第1揺動角度θ1まで揺動可能とされている。第1のアーム7は、基準線LSに対して第1方向D1とは反対側の第2方向D2(後方)に第1揺動角度θ1よりも小さい第2揺動角度θ2(θ1>θ2)まで揺動可能とされている。第2の軸Ax2に沿った方向から見て、第1の軸Ax1は、基準線LSに対して第2方向D2側に位置している。第2の軸Ax2は、L軸と称されることもある。   The first arm 7 is driven using a second motor as a power source, and swings around a second axis Ax2 that is horizontal to the installation surface. Specifically, as shown in FIG. 6, the first arm 7 has a first direction D1 (front) with respect to a reference line LS that is substantially perpendicular to the installation surface and passes through the second axis Ax2. The first swing angle θ1 can be swung. The first arm 7 has a second swing angle θ2 (θ1> θ2) smaller than the first swing angle θ1 in the second direction D2 (backward) opposite to the first direction D1 with respect to the reference line LS. It can be swung up to. When viewed from the direction along the second axis Ax2, the first axis Ax1 is located on the second direction D2 side with respect to the reference line LS. The second axis Ax2 may be referred to as the L axis.

第2のアーム9は、第1のアーム7側に位置する基端部9aと、エンドベース11側に位置する先端部9bとを有する。基端部9aは、第1のアーム7及び第2のアーム9の接続部分(第1のアーム7のうち基端部9a側の端部)10を通る第3の軸Ax3を揺動軸として、第1のアーム7に対して第3の軸Ax3周りに揺動可能である。そのため、第2のアーム9も全体として、第1のアーム7に対して第3の軸Ax3周りに揺動可能である。第1のアーム7及び第2のアーム9の接続部分10には、第3のモータが搭載されている。第2のアーム9(基端部9a)は、第3のモータを動力源として駆動され、第3の軸Ax3周りに揺動する。第3の軸Ax3は、第2の軸Ax2と平行に延びている。第3の軸Ax3は、U軸と称されることもある。   The second arm 9 has a proximal end portion 9a located on the first arm 7 side and a distal end portion 9b located on the end base 11 side. The base end portion 9a has a third axis Ax3 passing through the connecting portion 10 of the first arm 7 and the second arm 9 (the end portion on the base end portion 9a side of the first arm 7) as a swing axis. The first arm 7 can be swung around the third axis Ax3. Therefore, the second arm 9 as a whole can swing around the third axis Ax3 with respect to the first arm 7. A third motor is mounted on the connecting portion 10 of the first arm 7 and the second arm 9. The second arm 9 (base end portion 9a) is driven by using the third motor as a power source and swings around the third axis Ax3. The third axis Ax3 extends in parallel with the second axis Ax2. The third axis Ax3 may be referred to as the U axis.

先端部9bは、第2のアーム9の中心を通る第4の軸Ax4を旋回軸として、基端部9aに対して第4の軸Ax4周りに旋回可能である。先端部9bは、第4のモータを動力源として駆動され、第4の軸Ax4周りに旋回する。第4の軸Ax4は、R軸と称されることもある。   The distal end portion 9b can pivot about the fourth axis Ax4 with respect to the base end portion 9a with the fourth axis Ax4 passing through the center of the second arm 9 as a pivot axis. The distal end portion 9b is driven using the fourth motor as a power source, and turns around the fourth axis Ax4. The fourth axis Ax4 may be referred to as the R axis.

エンドベース11は、第2のアーム9側に位置する基端部11aと、先端側に位置する先端部11bとを有する。基端部11aは、第2のアーム9(先端部9b)及びエンドベース11(基端部11a)の接続部分を通る第5の軸Ax5を揺動軸として、先端部9bに対して第5の軸Ax5周りに揺動可能である。基端部11aは、第5のモータを動力源として駆動され、第5の軸Ax5周りに揺動する。第5の軸Ax5は、B軸と称されることもある。   The end base 11 has a proximal end portion 11a located on the second arm 9 side and a distal end portion 11b located on the distal end side. The proximal end portion 11a is fifth relative to the distal end portion 9b with a fifth axis Ax5 passing through the connecting portion of the second arm 9 (tip end portion 9b) and the end base 11 (base end portion 11a) as a swing axis. Can be swung around the axis Ax5. The base end portion 11a is driven using the fifth motor as a power source, and swings around the fifth axis Ax5. The fifth axis Ax5 may be referred to as the B axis.

先端部11bは、エンドベース11の中心を通る第6の軸Ax6を回転軸として、基端部11aに対して第6の軸Ax6周りに回転可能に取り付けられている。先端部11bは、第6のモータを動力源として駆動され、第6の軸Ax6周りに回転する。第6の軸Ax6は、T軸と称されることもある。エンドベース11には、エンドエフェクタが取り付けられる。エンドエフェクタは、例えば、溶接トーチ等である。   The distal end portion 11b is attached to the base end portion 11a so as to be rotatable around the sixth axis Ax6, with the sixth axis Ax6 passing through the center of the end base 11 as a rotation axis. The distal end portion 11b is driven using the sixth motor as a power source and rotates around the sixth axis Ax6. The sixth axis Ax6 may be referred to as the T axis. An end effector is attached to the end base 11. The end effector is, for example, a welding torch.

[モータの構成]
続いて、上記ロボット1に搭載される第1〜第6のモータについて詳細に説明する。第1〜第6のモータは、同様の構成を有している。以下、単にモータと記載することもある。図4は、モータの外観を示す斜視図である。図5は、モータの断面構成を示す図である。図4及び図5に示されるように、モータ20は、ケーシング(本体部)30と、ロータ40と、ステータ50と、エンコーダ60と、ブレーキ(突出部)70と、を備えている。
[Motor configuration]
Next, the first to sixth motors mounted on the robot 1 will be described in detail. The first to sixth motors have the same configuration. Hereinafter, it may be simply referred to as a motor. FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the motor. FIG. 5 is a diagram showing a cross-sectional configuration of the motor. As shown in FIGS. 4 and 5, the motor 20 includes a casing (main body part) 30, a rotor 40, a stator 50, an encoder 60, and a brake (protrusion part) 70.

ケーシング30は、ロータ40、ステータ50、エンコーダ60等を保持する。ケーシング30の外形は、例えば、円形状を呈している。ケーシング30は、モータ20の出力軸Axに直交する第1面(他面)30a及び第2面(一面)30bと、出力軸Axに沿って延在する円形状の第3面30cと、を有している。ケーシング30は、モータ20の出力軸Axに沿った方向における寸法が出力軸Axに略垂直な方向における寸法よりも小さい形状とされている。すなわち、ケーシング30は、第1面30aと第2面30bとの間の寸法L1が対向する第3面30cの直径に相当する寸法L2よりも小さく(L1<L2)、偏平な形状を呈している。本実施形態では、寸法L1は、寸法L2の1/2以下に設定される。   The casing 30 holds the rotor 40, the stator 50, the encoder 60, and the like. The outer shape of the casing 30 has, for example, a circular shape. The casing 30 includes a first surface (other surface) 30a and a second surface (one surface) 30b orthogonal to the output shaft Ax of the motor 20, and a circular third surface 30c extending along the output shaft Ax. Have. The casing 30 is shaped so that the dimension in the direction along the output axis Ax of the motor 20 is smaller than the dimension in the direction substantially perpendicular to the output axis Ax. That is, the casing 30 has a flat shape in which the dimension L1 between the first surface 30a and the second surface 30b is smaller than the dimension L2 corresponding to the diameter of the opposing third surface 30c (L1 <L2). Yes. In this embodiment, the dimension L1 is set to 1/2 or less of the dimension L2.

ロータ40は、回転体42と、ブレーキパッド44と、を有している。回転体42は、出力軸Axを中心に回転駆動される部材である。回転体42は、ケーシング30に固定された円環状のベアリング46a,46bにより回転可能とされている。ベアリング46a,46bは、出力軸Axに沿った方向において所定の間隔をあけて並んで配置されている。ロータ40の外周面には、周方向に沿って磁石48が配置されている。回転体42は、軸部材43を有している。軸部材43は、ケーシング30の第1面30aから突出している。   The rotor 40 includes a rotating body 42 and a brake pad 44. The rotating body 42 is a member that is driven to rotate about the output shaft Ax. The rotating body 42 can be rotated by annular bearings 46 a and 46 b fixed to the casing 30. The bearings 46a and 46b are arranged side by side with a predetermined interval in the direction along the output axis Ax. Magnets 48 are arranged on the outer circumferential surface of the rotor 40 along the circumferential direction. The rotating body 42 has a shaft member 43. The shaft member 43 protrudes from the first surface 30 a of the casing 30.

ブレーキパッド44は、ブレーキ70により制動される部材である。ブレーキパッド44は、回転体42の周縁部に設けられている。ブレーキパッド44は、円環状を呈している。ブレーキパッド44は、出力軸Axと同軸に配置されている。ブレーキパッド44の外縁は、回転体42の外縁よりも外側に位置している。すなわち、ブレーキパッド44の外径は、回転体42の外径よりも大きい。ブレーキパッド44は、例えば、金属により形成されている。   The brake pad 44 is a member that is braked by the brake 70. The brake pad 44 is provided on the peripheral edge of the rotating body 42. The brake pad 44 has an annular shape. The brake pad 44 is disposed coaxially with the output shaft Ax. The outer edge of the brake pad 44 is located outside the outer edge of the rotating body 42. That is, the outer diameter of the brake pad 44 is larger than the outer diameter of the rotating body 42. The brake pad 44 is made of, for example, metal.

ステータ50は、ロータ40に回転力を付与する部材である。ステータ50は、コア52と、コイル54と、を有している。コア52は、例えば、円環状を呈している。コア52は、回転体42の外周面と対向する位置に配置されている。コイル54は、コア52に設けられている。   The stator 50 is a member that applies a rotational force to the rotor 40. The stator 50 has a core 52 and a coil 54. The core 52 has an annular shape, for example. The core 52 is disposed at a position facing the outer peripheral surface of the rotating body 42. The coil 54 is provided in the core 52.

エンコーダ60は、ロータ40の回転を検出する回転検出装置である。エンコーダ60は、例えばロータリエンコーダであり、ロータ40の回転数、回転角、及び/又は回転速度といったモータ20の駆動量を検出可能である。エンコーダ60の一部は、回転体42の凹部42a内に配置されている。   The encoder 60 is a rotation detection device that detects the rotation of the rotor 40. The encoder 60 is a rotary encoder, for example, and can detect the drive amount of the motor 20 such as the rotation speed, rotation angle, and / or rotation speed of the rotor 40. A part of the encoder 60 is disposed in the recess 42 a of the rotating body 42.

ブレーキ70は、ロータ40の回転を制動する制動装置である。ブレーキ70は、ケーシング30の第2面30bから外方に向けて、出力軸Axに沿って突出している。ブレーキ70は、出力軸Axとは偏心した位置に配置されている。ブレーキ70は、ケース72と、摩擦材74と、保持部材76と、付勢部材78と、コイル79と、を有している。   The brake 70 is a braking device that brakes the rotation of the rotor 40. The brake 70 protrudes along the output shaft Ax from the second surface 30b of the casing 30 outward. The brake 70 is disposed at a position eccentric from the output shaft Ax. The brake 70 includes a case 72, a friction material 74, a holding member 76, an urging member 78, and a coil 79.

ケース72は、保持部材76、付勢部材78、及びコイル79を収容する。ケース72は、例えば、ねじによりケーシング30に固定されている。ケース72の外形は、図4に示されるように、例えば、円柱状を呈している。ケース72の形状は、設計に応じて適宜設定されればよい。   The case 72 houses the holding member 76, the biasing member 78, and the coil 79. The case 72 is fixed to the casing 30 by screws, for example. As shown in FIG. 4, the outer shape of the case 72 has, for example, a cylindrical shape. The shape of the case 72 may be set as appropriate according to the design.

摩擦材74は、ロータ40のブレーキパッド44に摺接(当接)することでブレーキパッド44に摩擦力を付与する。摩擦材74は、保持部材76に設けられている。摩擦材74の材料としては、例えば、レンジモールド、セミメタリック、焼結合金(鉄系、銅系)等を用いることができる。   The friction material 74 applies a frictional force to the brake pad 44 by slidingly contacting (contacting) the brake pad 44 of the rotor 40. The friction material 74 is provided on the holding member 76. As a material of the friction material 74, for example, a range mold, a semi-metallic material, a sintered alloy (iron-based, copper-based), or the like can be used.

保持部材76は、摩擦材74を保持する。保持部材76は、例えば、金属により形成されている。保持部材76は、略T字状を呈している。保持部材76は、本体部76aと、保持部76bと、を有している。   The holding member 76 holds the friction material 74. The holding member 76 is made of, for example, metal. The holding member 76 has a substantially T shape. The holding member 76 has a main body portion 76a and a holding portion 76b.

本体部76aは、例えば、円柱状を呈している。本体部76aは、出力軸Axに沿った方向に延在している。保持部76bは、例えば、円盤状を呈している。保持部76bは、本体部76aの一端部(ブレーキパッド44に近い位置の端部)に設けられている。保持部76bの外径は、本体部76aの外径よりも大きい。保持部76bは、ロータ40のブレーキパッド44と対向して配置されている。すなわち、摩擦材74がブレーキパッド44と対向して配置されている。   The main body 76a has, for example, a cylindrical shape. The main body portion 76a extends in a direction along the output axis Ax. The holding part 76b has a disk shape, for example. The holding portion 76b is provided at one end of the main body 76a (the end near the brake pad 44). The outer diameter of the holding part 76b is larger than the outer diameter of the main body part 76a. The holding portion 76 b is disposed to face the brake pad 44 of the rotor 40. That is, the friction material 74 is disposed to face the brake pad 44.

保持部材76は、出力軸Axに沿った方向において移動(摺動)自在に設けられている。具体的には、保持部材76は、保持部76bがコイル79に当接する第1の位置(初期位置)と、摩擦材74がブレーキパッド44に摺接する第2の位置との間で移動自在に設けられている。   The holding member 76 is provided so as to be movable (slidable) in a direction along the output axis Ax. Specifically, the holding member 76 is movable between a first position (initial position) where the holding portion 76 b contacts the coil 79 and a second position where the friction material 74 slides on the brake pad 44. Is provided.

付勢部材78は、保持部材76を付勢する。付勢部材78は、例えば、コイルばねである。付勢部材78は、保持部材76の本体部76aの他端部に配置されている。付勢部材78は、保持部材76が第1の位置に位置しているときに、保持部材76をロータ40側に向かって付勢している。   The urging member 78 urges the holding member 76. The biasing member 78 is, for example, a coil spring. The biasing member 78 is disposed at the other end of the main body 76 a of the holding member 76. The urging member 78 urges the holding member 76 toward the rotor 40 when the holding member 76 is located at the first position.

コイル79は、保持部材76の移動を制御する。コイル79は、保持部材76の本体部76aの周囲を取り囲んで配置されている。コイル79は、電流が供給されているときには、付勢部材78による付勢力に抗する電磁力を作用させて、保持部76bを引き寄せて保持部材76を第1の位置に保持する。コイル79は、電流が供給されていないときには、保持部材76の保持を解除する。   The coil 79 controls the movement of the holding member 76. The coil 79 is disposed so as to surround the main body 76 a of the holding member 76. When the current is supplied, the coil 79 applies an electromagnetic force against the urging force of the urging member 78 to pull the holding portion 76b and hold the holding member 76 in the first position. The coil 79 releases the holding member 76 when no current is supplied.

上記構成を有するブレーキ70は、コイル79への電流の供給が停止されると、コイル79による保持部材76の保持を解除し、付勢部材78の付勢力により保持部材76をロータ40側に進出させる。すなわち、保持部材76を第2の位置に位置させる。そして、ブレーキ70は、摩擦材74をブレーキパッド44に摺接させ、ブレーキパッド44に摩擦力を付与する。これにより、回転状態のロータ40が減速又は静止すると共に、静止状態のロータ40の回転が妨げられる。   When the supply of current to the coil 79 is stopped, the brake 70 having the above configuration releases the holding member 76 held by the coil 79 and advances the holding member 76 toward the rotor 40 by the urging force of the urging member 78. Let That is, the holding member 76 is positioned at the second position. The brake 70 brings the friction material 74 into sliding contact with the brake pad 44 and applies a frictional force to the brake pad 44. Thereby, the rotor 40 in a rotating state is decelerated or stopped, and the rotation of the rotor 40 in a stationary state is prevented.

ブレーキ70は、コイル79に電流が供給されると、コイル79において保持部材76を引き寄せて摩擦材74とブレーキパッド44とを離間させる。すなわち、保持部材76を第1の位置に位置させる。これにより、ロータ40が回転可能となる。   When electric current is supplied to the coil 79, the brake 70 pulls the holding member 76 in the coil 79 to separate the friction material 74 and the brake pad 44. That is, the holding member 76 is positioned at the first position. Thereby, the rotor 40 can be rotated.

[モータの配置]
続いて、上記構成を有するモータ20(第1のモータ)の配置について説明する。図6は、基部及び旋回部の内部の構成を示す図である。図7は、旋回部におけるモータの配置を示す図である。
[Motor arrangement]
Next, the arrangement of the motor 20 (first motor) having the above configuration will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating an internal configuration of the base portion and the turning portion. FIG. 7 is a diagram illustrating the arrangement of the motors in the turning unit.

図6に示されるように、第1のモータ20は、旋回部5内に収容されており、旋回部5に固定されている。具体的には、第1のモータ20は、ケーシング30の第1面30aが設置面と対向するように配置されている。すなわち、モータ20は、ブレーキ70が上方を向くように、旋回部5に配置されている。第1のモータ20は、その出力軸Axと第1の軸Ax1とが同軸となるように旋回部5に固定されている。これにより、第1のモータ20は、旋回部5と共に回転する。第1のモータ20のブレーキ70は、第1の軸Ax1と基準線LSとの間の範囲においてケーシング30に配置されている。より具体的には、ブレーキ70は、第1の軸Ax1と基準線LSとを結ぶ直線上に位置している。   As shown in FIG. 6, the first motor 20 is accommodated in the turning unit 5 and fixed to the turning unit 5. Specifically, the first motor 20 is disposed such that the first surface 30a of the casing 30 faces the installation surface. That is, the motor 20 is disposed in the turning unit 5 so that the brake 70 faces upward. The first motor 20 is fixed to the turning unit 5 so that the output shaft Ax and the first shaft Ax1 are coaxial. Thereby, the first motor 20 rotates together with the turning unit 5. The brake 70 of the first motor 20 is disposed on the casing 30 in a range between the first axis Ax1 and the reference line LS. More specifically, the brake 70 is located on a straight line connecting the first axis Ax1 and the reference line LS.

第1のモータ20は、減速機15に接続されている。減速機15は、基台3に配置され、基台3に固定されている。減速機15の入力軸は、第1のモータ20の出力軸Axと同軸とされている。すなわち、第1のモータ20の出力軸Ax及び減速機15の入力軸は、第1の軸Ax1と同軸とされている。   The first motor 20 is connected to the speed reducer 15. The reduction gear 15 is disposed on the base 3 and is fixed to the base 3. The input shaft of the speed reducer 15 is coaxial with the output shaft Ax of the first motor 20. That is, the output shaft Ax of the first motor 20 and the input shaft of the speed reducer 15 are coaxial with the first shaft Ax1.

[作用効果]
以上説明したように、本実施形態に係るロボット1のモータ20では、ケーシング30は、出力軸Ax方向における寸法が出力軸Axに略垂直な方向における寸法よりも小さい形状、すなわち偏平な形状を呈している。また、ブレーキ70は、出力軸Axからずれた位置に配置されている。このように、ケーシング30の形状を偏平にすると共にブレーキ70を出力軸Axに対してオフセット配置したモータ20を採用し、このモータ20を、出力軸Axが第1の軸Ax1と平行になるように配置することにより、モータ20が収容される旋回部5の第1の軸Ax1に沿った方向の寸法(高さ寸法)を小さくすることができる。そのため、第1のアーム7と旋回部5との接触を回避でき、第1のアーム7の第2揺動角度θ2を拡大できる。その結果、装置の大型化を抑制しつつ動作範囲の拡大を図ることができる。
[Function and effect]
As described above, in the motor 20 of the robot 1 according to the present embodiment, the casing 30 has a shape in which the dimension in the output axis Ax direction is smaller than the dimension in the direction substantially perpendicular to the output axis Ax, that is, a flat shape. ing. Moreover, the brake 70 is arrange | positioned in the position shifted | deviated from the output shaft Ax. Thus, the motor 20 in which the shape of the casing 30 is flattened and the brake 70 is arranged offset with respect to the output shaft Ax is employed, and the motor 20 is arranged so that the output shaft Ax is parallel to the first shaft Ax1. By arranging in the position, the dimension (height dimension) in the direction along the first axis Ax1 of the swivel unit 5 in which the motor 20 is accommodated can be reduced. Therefore, the contact between the first arm 7 and the swivel unit 5 can be avoided, and the second swing angle θ2 of the first arm 7 can be enlarged. As a result, it is possible to expand the operating range while suppressing an increase in the size of the apparatus.

本実施形態では、第1のモータ20は、旋回部5に固定されており、旋回部5と共に回転する。この構成により、旋回部5が旋回した場合であっても、第1のモータ20と旋回部5との位置関係が変わらない。そのため、旋回部5内におけるケーブルの配線等が複雑化することを回避できる。   In the present embodiment, the first motor 20 is fixed to the turning unit 5 and rotates together with the turning unit 5. With this configuration, even when the turning unit 5 is turned, the positional relationship between the first motor 20 and the turning unit 5 does not change. Therefore, it is possible to avoid complication of cable wiring and the like in the turning unit 5.

本実施形態では、第1のモータ20は、出力軸Axと第1の軸Ax1とが同軸となり、且つケーシング30の第2面30bと反対側の第1面30aが設置面と対向するように配置されている。第1のアーム7は、設置面に略垂直な方向で且つ第2の軸Ax2を通る基準線LSに対して第1方向D1に第1揺動角度θ1まで揺動可能とされていると共に、基準線LSに対して第1方向D1とは反対側の第2方向D2に第2揺動角度θ2まで揺動可能とされている。第2の軸Ax2に沿った方向から見て、第1の軸Ax1は、基準線LSに対して第2方向D2側に位置している。第1のモータ20のブレーキ70は、第1の軸Ax1と基準線LSとの間の範囲においてケーシング30に配置されている。この構成によれば、ブレーキ70が第1のアーム7側に配置されるため、第1のモータ20を収容する旋回部5においては、第1のアーム7側の高さ寸法をブレーキ70に対応させて大きくすればよく、第1のアーム7と離れた部分の高さ寸法は抑えることができる。これにより、第1のアーム7が第2方向D2に揺動したときに、第1のアーム7と旋回部5との接触を回避できるため、第2揺動角度θ2を大きくできる。その結果、動作範囲の拡大を図ることができる。   In the present embodiment, the first motor 20 is configured so that the output shaft Ax and the first shaft Ax1 are coaxial, and the first surface 30a opposite to the second surface 30b of the casing 30 faces the installation surface. Has been placed. The first arm 7 is swingable to a first swing angle θ1 in the first direction D1 with respect to a reference line LS passing through the second axis Ax2 in a direction substantially perpendicular to the installation surface. It can be swung to a second swing angle θ2 in a second direction D2 opposite to the first direction D1 with respect to the reference line LS. When viewed from the direction along the second axis Ax2, the first axis Ax1 is located on the second direction D2 side with respect to the reference line LS. The brake 70 of the first motor 20 is disposed on the casing 30 in a range between the first axis Ax1 and the reference line LS. According to this configuration, since the brake 70 is disposed on the first arm 7 side, the height of the first arm 7 side corresponds to the brake 70 in the turning unit 5 that houses the first motor 20. The height dimension of the part away from the first arm 7 can be suppressed. Thus, when the first arm 7 swings in the second direction D2, the contact between the first arm 7 and the swivel unit 5 can be avoided, so that the second swing angle θ2 can be increased. As a result, the operating range can be expanded.

本実施形態では、ロボット1は、第1のモータ20に接続されると共に出力軸Axと同軸に入力軸が配置される減速機15を備えている。減速機15は、基台3に固定されている。この構成によれば、旋回部5及び基台3の幅方向における大型化を抑制できる。その結果、旋回部5の旋回時の干渉半径を小さくすることができる。   In the present embodiment, the robot 1 includes a speed reducer 15 that is connected to the first motor 20 and has an input shaft that is coaxial with the output shaft Ax. The reduction gear 15 is fixed to the base 3. According to this structure, the enlargement in the width direction of the turning part 5 and the base 3 can be suppressed. As a result, the interference radius at the time of turning of the turning unit 5 can be reduced.

本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、第1のアーム7及び第2のアーム9を備える形態を一例に説明したが、第2のアーム9に更にアームが接続されていてもよい。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the configuration including the first arm 7 and the second arm 9 has been described as an example, but an arm may be further connected to the second arm 9.

上記実施形態では、モータ20について、図5に示す構成を一例を説明したが、モータ20の構成はこれに限定されない。   In the above embodiment, an example of the configuration illustrated in FIG. 5 has been described for the motor 20, but the configuration of the motor 20 is not limited thereto.

1…ロボット、3…基台、5…旋回部、7…第1のアーム、15…減速機、20…モータ(第1モータ、第2モータ)、30…ケーシング(本体部)、30a…第1面(他面)、30b…第2面(一面)、70…ブレーキ(突出部)、Ax…出力軸、Ax1…第1の軸、Ax2…第2の軸、LS…基準線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Robot, 3 ... Base, 5 ... Turning part, 7 ... 1st arm, 15 ... Reduction gear, 20 ... Motor (1st motor, 2nd motor), 30 ... Casing (body part), 30a ... 1st 1 surface (other surface), 30b ... 2nd surface (1 surface), 70 ... brake (protrusion part), Ax ... output shaft, Ax1 ... 1st axis, Ax2 ... 2nd axis, LS ... reference line.

Claims (4)

基台と、
前記基台に旋回可能に取り付けられ、前記基台が設置される設置面に略垂直な方向の第1軸周りに旋回する旋回部と、
前記旋回部に揺動可能に取り付けられ、前記設置面に水平な第2軸周りに揺動するアームと、
前記旋回部内に収容され、前記旋回部を前記基台に対して前記第1軸周りに動作させる第1モータと、
前記アームを前記旋回部に対して前記第2軸周りに動作させる第2モータと、
を備え、
前記第1モータは、
その出力軸方向における寸法が当該出力軸に略垂直な方向における寸法よりも小さい形状の本体部と、
前記出力軸方向に沿って前記本体部の一面から突出すると共に、前記出力軸からずれた位置に配置された突出部と、を有する、ロボット。
The base,
A revolving part that is pivotally attached to the base and that revolves around a first axis in a direction substantially perpendicular to an installation surface on which the base is installed;
An arm swingably attached to the swivel unit and swinging about a second axis horizontal to the installation surface;
A first motor housed in the swivel unit and operating the swivel unit around the first axis with respect to the base;
A second motor that moves the arm around the second axis with respect to the swivel unit;
With
The first motor is
A body portion whose shape in the output shaft direction is smaller than that in a direction substantially perpendicular to the output shaft;
A robot that protrudes from one surface of the main body along the output shaft direction and is disposed at a position displaced from the output shaft.
前記第1モータは、前記旋回部に固定されており、前記旋回部と共に回転する、請求項1に記載のロボット。   The robot according to claim 1, wherein the first motor is fixed to the turning unit and rotates together with the turning unit. 前記第1モータは、前記出力軸と前記第1軸とが同軸となり、且つ、前記本体部の前記一面と反対側の他面が前記設置面と対向するように配置されており、
前記アームは、前記設置面に略垂直な方向で且つ前記第2軸を通る基準線に対して第1方向に第1揺動角度まで揺動可能とされていると共に、前記基準線に対して前記第1方向とは反対側の第2方向に第2揺動角度まで揺動可能とされており、
前記第2軸に沿った方向から見て、前記第1軸は、前記基準線に対して前記第2方向側に位置しており、
前記第1モータの前記突出部は、前記第1軸と前記基準線との間の範囲において前記本体部に配置されている、請求項2に記載のロボット。
The first motor is arranged such that the output shaft and the first shaft are coaxial, and the other surface opposite to the one surface of the main body is opposed to the installation surface.
The arm is swingable to a first swing angle in a first direction with respect to a reference line passing through the second axis in a direction substantially perpendicular to the installation surface, and with respect to the reference line. The second direction opposite to the first direction can swing to a second swing angle,
When viewed from the direction along the second axis, the first axis is located on the second direction side with respect to the reference line,
The robot according to claim 2, wherein the protruding portion of the first motor is disposed on the main body in a range between the first axis and the reference line.
前記第1モータに接続されると共に前記出力軸と同軸に入力軸が配置される減速機を備え、
前記減速機は、前記基台に固定されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載のロボット。
A reduction gear connected to the first motor and having an input shaft disposed coaxially with the output shaft;
The robot according to claim 1, wherein the speed reducer is fixed to the base.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160018672A (en) * 2013-07-09 2016-02-17 가부시키가이샤 야스카와덴키 Robot, and joint mechanism for robot
DE102016004787B4 (en) * 2016-04-20 2023-02-02 Franka Emika Gmbh Driving device for a robot and method for its manufacture
JP7170389B2 (en) * 2017-11-28 2022-11-14 住友重機械工業株式会社 gear motor
JP2019177436A (en) 2018-03-30 2019-10-17 日本電産株式会社 Robot control device, method for determining angle of joint of robot, and program

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5186287A (en) * 1990-11-27 1993-02-16 Rexnord Corporation Simplified motor brake
FR2771153B1 (en) * 1997-11-19 1999-12-17 Staubli Sa Ets EPICYCLOIDAL OR CYCLOIDAL REDUCER AND ROBOT ARTICULATION EQUIPPED WITH SUCH A REDUCER
JP4423719B2 (en) * 1999-10-28 2010-03-03 株式会社安川電機 Robot and robot control method
JP4142304B2 (en) 2001-10-22 2008-09-03 株式会社安川電機 Arc welding robot
CN2744482Y (en) * 2004-09-29 2005-12-07 范宏才 Robot driven by bi-rotor large torque motor
JP5440227B2 (en) * 2009-06-19 2014-03-12 株式会社安川電機 Hollow reducer built-in actuator
CN201559195U (en) * 2009-12-11 2010-08-25 Abb技术有限公司 robot
JP5500144B2 (en) * 2011-09-07 2014-05-21 株式会社安川電機 Rotating electric machine
DE102012208430A1 (en) * 2012-05-21 2013-11-21 Kuka Roboter Gmbh Industrial robot with an annular drag stop
JP5573987B1 (en) * 2013-02-12 2014-08-20 株式会社安川電機 Joint mechanism and robot

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